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极端环境微生物是各种特殊性质酶的重要来源。为寻找各种新的酶资源，本论文从北方高温堆肥分离的枯草芽孢杆菌FS321中克隆了中度耐热脂肪酶、中度耐热α-淀粉酶基因及从嗜碱芽孢杆菌OF4中克隆了α-葡萄糖苷酶基因，并分别实现在大肠杆菌中的表达。上述结果为进一步对这些酶的分子改造提供了新的基因资源，也为深入研究这些酶基因的结构与功能关系奠定了基础。主要研究内容如下：
1、FS321产脂肪酶的最适培养基是M4，发酵周期为48-60h，摇瓶发酵温度为37℃，通气量为25mL/250mL锥形瓶。脂肪酶最适反应温度为50℃，最适反应pH为9.0。为鉴定该菌株，分析该菌的细胞脂肪酸谱，克隆测序了其16SrDNA序列，系统进化树及细胞脂肪酸组分分析均表明FS321是一株Bacillus subtilis。
2、利用PCR扩增获得了FS321脂肪酶基因BSL的完整阅读框，BSL全长639bp。进一步构建表达质粒pET-28a-BSL，以E.coli BL21(DE3)为宿主进行表达。SDS-PAGE检测到大小约27.5kDa的重组融合蛋白，三丁酸甘油酯平板酶活鉴定出现透明圈，表明BSL实现了有效表达。
3、用同(2)的方法成功克隆到FS321α-淀粉酶基因(BSA)，BSA全长1980bp。并构建了重组质粒pET-28a-BSA，转化E.coli BL21(DE3)进行表达。SDS-PAGE检测出现大小约76.0kDa的重组融合蛋白，可溶性淀粉平板酶活鉴定结果表明BSA实现了有效表达。重组淀粉酶的最适反应温度为50℃和适反应pH为7.5。
4、根据嗜碱芽孢杆菌OF4基因组部分测序结果，发现其有一条基因对应的氨基酸序列与GenBank中一些芽孢杆菌的α-1，4-葡萄糖苷酶氨基酸序列相似性达60～76％，初步判断其属于α-1，4-葡萄糖苷酶基因，命名为ABPG。通过PCR扩增获得该基因，把该基因连接在表达质粒pET-28a(+)上，在E.coli BL21(DE3)中实现了高效表达。利用表达质粒上的His融合标签进行亲和纯化，获得电泳纯融合蛋白，其大小约为68.5 kDa。该酶最适底物为麦芽糖，对其表现的最高比活为164.2U/mg，酶的最适反应温度为30℃，最适反应pH为7.5。在pH8.0～pH10.0的缓冲体系中4℃保存12h后，酶的残余酶活为初始酶活的56.4～73.0％。